La produzione industriale in serie sta diventando sempre di più una realtà per numerosi comparti produttivi.
I limiti legati alla sola realizzazione di prototipi e pezzi unici sono destinati ad essere superati con crescente velocità.
Le nuove tecnologie 3D, infatti, consentono la produzione industriale in serie di componenti in grado di rispettare le caratteristiche meccaniche e le performance necessarie all’uso finale.
La tecnologia Multi Jet Fusion, ad esempio, rappresenta in pieno questo processo rivoluzionario che vede la stampa 3D, più snella e meno costosa, affiancare – e a volte anche a sostituire – i costosi sistemi legati allo stampaggio ad iniezione e ad altre tecniche di produzione tradizionali.
Grazie all’innovazione tecnologica delle macchine, ai materiali e all’ottimizzazione dei processi, l’additive manufacturing è in grado di ridurre i costi di produzione e aumentare la produttività delle imprese.
Un ruolo importante in questo percorso verso la digitalizzazione delle imprese lo svolgono le università, i competence center e i service di stampa 3D. Luoghi dove le PMI possono toccare con mano l’utilità e le funzionalità della stampa 3D nei processi industriali.
Additive manufacturing: eccellenze made in Italy
Non mancano casi di eccellenza, legati alla stampa 3D, nel territorio italiano. Ad esempio, il nuovo motore motore turboelica di GE Aviation, il GE Catalyst, è stato progettato e realizzato in additive.
«Ci sono voluti dieci anni di progettazione industriale per passare dal prototipo delle pale 3D al prodotto, per tutti i necessari passaggi legati al sistema qualità, la standardizzazione, le certificazioni, ma ora siamo pronti e, a breve, saremo sul mercato con il nuovo motore GE Catalyst – spiega Paolo Calza, Additive design & technologies manager di Avio Aero del Gruppo GE Aviation. “Il settore sta correndo, macchine più grandi aumentano le opportunità di applicazione, sono più veloci ed efficaci e, di anno in anno, il singolo componente diventa più conveniente. In questa accelerazione crediamo molto nel contributo delle pmi e delle start-up, che possono aiutarci con l’innovazione che ruota attorno alla stampa, dalla ricerca di nuovi materiali studiati apposta per l’additive ai trattamenti termici».
General Motors, con il centro di competenza GM Global Propulsion Systems presente nel campus del Politecnico di Torino, sta investendo nella stampa 3D e punta verso la produzione industriale in serie di componenti per motori e centraline. L’obiettivo è quello di ridurre i consumi, le emissioni e i costi delle linee produttive.
«La stampa 3D ci permette una maggiore libertà di design, per cui progettiamo prototipi per funzionalità, aumentando al contempo la qualità del prodotto, cosa che non sarebbe possibile con le tecnologie tradizionali», spiega Andrea Boscolo, design engineer di GM.
«Al tempo stesso si semplifica la supply chain e si consente una maggiore customizzazione. Nella fase di pre-produzione abbiamo realizzato componenti in metallo e plastica con riduzione dei costi del 18% e un risparmio di tempo del 63%, risparmi ancora più elevati nei tool di assemblaggio. In particolare poi, per un componente specifico solo l’additive riesce a creare valore, dando le migliori funzionalità, e allora in questo caso l’abbiamo ottimizzato e consolidato fino all’integrazione nel sistema di produzione. Il nostro obiettivo è arrivare alla produzione in serie con la stampa 3D, ma per questo serve un nuovo mindset, l’utilizzo di stardard diversi e la collaborazione con diversi partner, non solo in chiave di service, ma integrati con i nostri standard. ».
Verso la produzione industriale in serie
I vantaggi della stampa 3D nella prototipazione, legati principalmente alla velocità nell’apportare modifiche per adattare e migliorare un componente – senza i costi e i tempi di nuovi stampi – sono ormai conclamati.
La produzione in serie mediante la stampa 3D, grazie alle migliorie tecnologiche e di materiale, consente di ottimizzare le funzionalità, il peso, e il numero dei componenti che compongono una parte. Il tutto a beneficio della stessa affidabilità e prestazione del prodotto finito.
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